未知のタンパク質運搬メカニズムが片頭痛を引き起こす可能性！
片頭痛はなぜ起こるのか？新しい研究が、脳から特定の感覚神経に運ばれるタンパク質が片頭痛発作を引き起こす可能性を示しました。これにより、新しい片頭痛やその他の頭痛の治療法の開発が期待されています。800,000人以上のデンマーク人が片頭痛に悩まされています。片頭痛は、頭の片側に激しい頭痛を伴う病状です。約4分の1の片頭痛患者では、発作に先立ってオーラと呼ばれる脳からの一時的な視覚や感覚の異常が現れます。このオーラがなぜ起こるかはある程度わかっていますが、なぜ片頭痛が発生するのか、そしてなぜ片側性なのかは長い間謎でした。
コペンハーゲン大学、リグショピタレット、ビスペビェル病院の研究者らが行ったマウスの新しい研究は、オーラを伴う片頭痛の際に脳から放出されるタンパク質が髄液と共に運ばれ、頭痛を引き起こす痛みを信号する神経に作用することを初めて示しました。
この研究は2024年7月4日にScience誌に掲載されました。論文タイトルは「Trigeminal Ganglion Neurons Are Directly Activated by Influx of CSF Solutes in a Migraine Model（片頭痛モデルにおける髄液成分の流入による三叉神経節ニューロンの直接活性化）」です。
「これらのタンパク質が頭蓋底の感覚神経細胞群、いわゆる三叉神経節を活性化することを発見しました。三叉神経節は頭蓋の末梢感覚神経系へのゲートウェイとして説明できます」と、コペンハーゲン大学のトランスレーショナル神経医学センターのポスドク、マーティン・カーグ・ラスムッセン博士（Martin Kaag Rasmussen PhD）は述べています。
三叉神経節の根元には、通常は末梢神経への物質の侵入を防ぐバリアが欠如しており、これにより髄液中の物質が侵入して痛みを信号する感覚神経を活性化し、頭痛を引き起こします。
「私たちの結果は、脳と末梢感覚神経系との間の主要な通信チャネルを特定したことを示唆しています。これは片頭痛の発症に重要な未知のシグナル伝達経路であり、他の頭痛疾患にも関連している可能性があります」と、研究の上級著者であるマイケン・ネダーガード博士（Maiken Nedergaard MD, DMSc）は述べています。
末梢神経系は、脳や脊髄と皮膚、臓器、筋肉との間の通信を担当するすべての神経線維で構成されています。感覚神経系は末梢神経系の一部であり、触覚、かゆみ、痛みなどの情報を脳に伝える役割を担っています。
この研究結果は、片頭痛が通常片側性である理由についての洞察を提供します。
「ほとんどの患者は片側性の頭痛を経験し、このシグナル伝達経路がその理由を説明するのに役立ちます。脳からのタンパク質の運搬方法を研究したところ、これらの物質は頭蓋内全体に運ばれるのではなく、主に同じ側の感覚系に運ばれることが分かりました。これが片側性の頭痛を引き起こす原因です」と、ラスムッセン博士は述べています。
この研究はマウスを対象としていますが、人間の三叉神経節のMRIスキャンも含まれており、研究者によると、シグナル伝達経路の機能はマウスと人間で同じであり、タンパク質も髄液によって運ばれると示唆されています。
新たな治療法への道
質量分析法のような最先端技術を用いて、研究者は片頭痛発作のオーラ段階で放出される物質のカクテルを分析しました。質量分析法は、サンプル中の広範なタンパク質を検出できます。
「髄液中に存在する1,425種類のタンパク質のうち、片頭痛発作中に濃度が変化するものが11%ありました。その中で、濃度が増加した12種類のタンパク質は感覚神経を活性化する伝達物質として機能しました」と、ラスムッセン博士は述べています。
「これは、タンパク質が放出されると、それらはシグナル伝達経路を通じて三叉神経節に運ばれ、痛みを信号する感覚神経の受容体に結合し、神経を活性化してオーラ症状に続く片頭痛発作を引き起こすことを意味します」と彼は付け加えました。
研究者が特定したタンパク質の中には、既存の治療に使用されている片頭痛と関連するタンパク質であるCGRPも含まれていました。しかし、研究者は他にも一連のタンパク質を発見しており、新しい治療法の開発に繋がる可能性があります。
「CGRP以外にも、今回特定したタンパク質が、既存のCGRP拮抗薬に反応しない患者向けの新しい予防治療法の設計に使用されることを期待しています。次のステップは、最も可能性の高いタンパク質を特定することです」と、ラスムッセン博士は述べています。
彼は、特定されたタンパク質の1つが月経片頭痛に役割を果たすことが知られていると説明しています。
「最初に、片頭痛の表現型を引き起こすタンパク質を特定することを目指しています。その後、人間を対象に挑発試験を行い、特定のタンパク質への曝露が片頭痛発作を引き起こすかどうかを確認する予定です」とラスムッセン博士は述べ、さらに次のように付け加えました。
「このタンパク質や他のタンパク質が人間に片頭痛発作を引き起こすかどうかを確認することは良い考えです。もし引き起こすことができれば、治療や予防のターゲットとして使用できる可能性があります。」
今回の研究は、脳から放出されるタンパク質が髄液と共に運ばれ、三叉神経節を活性化して片頭痛を引き起こす新たなメカニズムを明らかにしました。この発見により、片頭痛の新しい治療法の開発が期待されます。研究者たちは、特定したタンパク質が治療ターゲットとしての可能性を探るため、さらなる研究を進めています。これにより、片頭痛に苦しむ多くの患者が恩恵を受ける日も近いかもしれません。
[News release University of Copenhagen] [News release University of Rochester] [Science abstract]
